Hall sensor översättning

Om spolen kan röra sig fritt kommer den att göra det - antingen till en permanentmagnet eller från en permanentmagnet. En spole är installerad i elmotorn så att den kan rotera på plats och vrida hjulet; I högtalare och hörlurar limmas spolen på ett pappersark, plast eller tyg som rör sig fram och tillbaka för att pumpa ut ljud. Foto: Du kan inte se magnetfältet, men du kan mäta det med hall-effekten.

Foto med tillstånd av Wikimedia Commons. Det vi beskriver som elektricitet är vanligtvis en ström av laddade partiklar via kristallina regelbundna, fasta material, antingen negativt laddade elektroner, från inre atomer, eller ibland positivt laddade "hål" - tändningar där elektroner borde sensor. Generellt sett, om du ansluter en platta med ledande material till ett batteri, passerar elektronerna genom plattan i en rak linje.

Som rörliga elektriska laddningar kommer de också att producera ett magnetfält. Om du placerar en platta mellan polerna på en permanentmagnet kommer elektronerna att avböjas till en krökt bana när de rör sig genom materialet eftersom deras eget magnetfält kommer att interagera med permanentmagnet. För den här posten kallas det som får dem att avböja Lorentz-kraften, men vi behöver inte gå in på alla detaljer här.

Detta innebär att den ena sidan av materialet kommer att se fler elektroner än den andra, så spänningen i potentialskillnaden kommer att visas i hela materialet i rät vinkel mot både magnetfältet från permanentmagneten och strömflödet. Detta är vad fysiker kallar hall-effekten. Ju större magnetfält, desto fler elektroner sprids; ju större ström, desto fler elektroner måste avböjas.

I vilket fall som helst, desto större är potentialskillnaden, känd som hallspänningen. Med andra ord är spänningen i hallen proportionell i storlek till både elektrisk ström och magnetfält. Allt detta är mer meningsfullt i vår lilla animering nedan. Hur fungerar hall-effekten? När en elektrisk ström strömmar hall ett material passerar elektronerna som visas här som blå droppar genom det i en nästan rak linje.

Sätt ett material i ett magnetfält, och elektronerna inuti det är också i fältet. Kraften utövar Lorentz-kraften på dem och får dem att avvika från sin raka linje. Nu, ser ovanifrån, kommer elektronerna i detta exempel att böjas som visas: från deras synvinkel från vänster till höger. Med fler elektroner på höger sida översättning materialet i denna figur än till vänster, högst upp i denna figur kommer det att finnas en potentialskillnad, spänningen mellan de två sidorna, som halls av den gröna pilen.

Storleken på denna spänning är direkt proportionell mot storleken på den elektriska strömmen och magnetfältets styrka. Åt vilket håll går de? Hur får jag reda på vilket sätt elektronerna kommer att röra sig? Du kan bestämma riktningen för Lorentz-kraften med Flemings vänstra regel om du korrigerar normalströmmen, eller hans högra regel om du inte gör det. Konst: laddade partiklar som rör översättning i ett magnetfält upplever en kraft som kallas Lorentz-kraften, vilket ändrar deras riktning, vilket resulterar i en hall-effekt.

Du kan använda Flemings vänstra regel för att räkna ut kraftens riktning, förutsatt att du kommer ihåg att regeln gäller för ett normalt strömflöde av positiva laddningar, och fältet flyter från norr till söder. I det här exemplet, om vi har ett flöde av elektroner på sidan, flyter den vanliga strömmen ut ur sidan, så det är den riktning som ditt andra hall ska peka in.

Om fältet flyter från vänster till höger med första fingret, säger vår tumme att elektronerna kommer att röra sig uppåt. Sponsrade länkar, med hjälp av hall-effekten, kan du upptäcka och mäta alla möjliga sensor med hallen med hjälp av den så kallade hall-sensorn eller sonden. Dessa sensor används ibland omväxlande, men strängt taget hänvisar till olika saker.: Hall sensor sensorer är enkla, billiga, elektroniska chips som används i alla typer av allmänt tillgängliga prylar och produkter.

Hall - effektprober är dyrare och komplexa instrument som används i vetenskapliga laboratorier översättning saker som att mäta styrkan i ett magnetfält med mycket hög noggrannhet. Foto: 1 typisk kiselsensor. Det liknar en transistor - det är extremt överraskande, eftersom det är gjort på översättning liknande sätt. Figur 1, till exempel för tändningstiden för en förbränningsmotor, takometrar och låsningsfria bromssystem.

Konventionella tillämpningar finns ofta där ett tillförlitligt och kontaktlöst alternativ till mekanisk växling eller en potentiometer krävs. Dessa inkluderar: Airsoft elektriska vapen, elektropneumatiska paintball pistol utlösare, GO-card hastighetskontroller, smartphones och vissa globala positioneringssystem. Positionsavkänning [redigera] en av de vanligaste industriella tillämpningarna av hall-sensorer som används som binära omkopplare är i position.

Figur 2.Hall - effektsensorer används för att avgöra om smarttelefonkåpan, som innehåller en liten magnet, är stängd. Hall-sensorer används i vissa indikatorer på bilbränslenivån och detekterar positionen för ett flytande element i bränsletanken. En hall-sensor är en anordning som använder en kalibrerad hall-effektsensor för att direkt mäta styrkan i ett magnetfält. Eftersom magnetfält har både riktning och storlek beror hall-sensorns resultat på sondens orientering och position.

Amperemetrar [redigera] Hall sensorer kan användas för icke-kontakt DC mätningar i strömtransformatorer. I detta fall installeras hall-sensorn i ett gap i magnetkärnan runt strömledaren. Hall effect strömsensor med en intern integrerad kretsförstärkare. Nollströmsutspänningen är halvvägs mellan matningsspänningen, som stöder en differential på 4 till 8 volt. Det icke-nollströmssvaret är proportionellt mot den tillförda spänningen och är linjärt upp till 60 ampere för den här enheten.

När elektroner strömmar genom en ledare produceras utbildning brandutredning magnetfält. Således är det möjligt att skapa en beröringsfri strömsensor eller ampere. Enheten har tre terminaler. Sensorspänningen appliceras på två terminaler, och den tredje ger en spänning som är proportionell mot strömuppfattningen.

Detta har flera fördelar; det finns inget ytterligare motstånd, den shunt som krävs för den vanligaste strömavkänningsmetoden måste sättas in i primärkretsen. Dessutom överförs inte spänningen på linjen som ska avkännas till sensorn, vilket ökar mätutrustningens säkerhet. Diagrammet för hall-effekten är en Turk-sensor integrerad i en ferritring för flera varv, och en motsvarande överföringsfunktion som förbättrar signal/brus [redigera] genom att integrera hall-sensorn i en ferritring, som visas i figuren.

och genom sensorn, eftersom flödet flyter genom ferrit mycket bättre än genom luft,[4] vilket avsevärt minskar det relativa inflytandet från hemlösa fält som en faktor eller bättre. Denna konfiguration ger också förbättrat signal-brusförhållande och drifteffekter som är mer än 20 gånger större än den för den nakna Hall-enheten. Räckvidden för denna matningssensor kan också förlängas upp och ner med lämplig ledning.

För att utöka intervallet till lägre strömmar kan flera typer av strömbärande tråd göras genom hålet, varje varv lägger till samma mängd översättning sensorutgången; När sensorn är monterad på ett kretskort kan rotationer utföras av huvudprodukten på kortet. För att utöka räckvidden till högre strömmar kan en strömdelare användas. Delaren delar strömmen i två ledningar hall olika bredder, och en tunnare tråd som bär en mindre andel av den totala strömmen passerar genom sensorn.

Nuvarande klämma Huvudartikel: klämström. Byte av ringsensor använder en separationssensor som är fastklämd på linjen, vilket gör att enheten kan användas i tillfällig testutrustning. När den används i en permanent sensor kan separationssensorn testa den elektriska strömmen utan att demontera den befintliga kretsen. Utgången är proportionell mot både det applicerade magnetfältet och sensorspänningen.

Om ett magnetfält appliceras av en sensor är sensorns utgång proportionell mot produkten av strömmen genom solenoiden och sensorns spänning. Eftersom de flesta datorintensiva applikationer för närvarande utförs av små digitala datorer, är den återstående användbara applikationen i strömavkänning, som kombinerar strömkänslighet med spänningskänslighet i en enda hall-effektenhet. Genom att känna av strömmen som tillhandahålls lasten och använda den applicerade enhetsspänningen som sensorspänning är det möjligt att bestämma den effekt som avleds av enheten och bilda en wattmeter.

Hall - effektanordningar som används i rörelseavkänning hall rörelsebegränsningsbrytare kan ge ökad tillförlitlighet i extrema miljöer. Eftersom det inte finns några rörliga delar i sensorn eller magneten förbättras den typiska livslängden jämfört med översättning elektromekaniska omkopplare. Dessutom kan sensorn och magneten inkapslas i ett lämpligt skyddsmaterial.